zSeries und S/390 Architektur

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zSeries und S/390 Architektur
Einführung in
z/OS und OS/390
Dr. rer. nat. Paul Herrmannn
Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth
css0001 doc
wgs 07-97
Einführung in
z/OS und OS/390
Dr. rer. nat. Paul Herrmannn
Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth
WS 2006/2007
Teil 1
zSeries und S/390 Architektur
es 0101 ww6
wgs 09-99
Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth
Raum 02-39 Hauptgebäude
Telephon:
07031 - 672470
0341 - 97 - 32211
07071 - 297 - 5482
0172 - 8051 - 485
(privat)
(Uni Leipzig
(Uni Tübingen,
Prof. Rosenstiel, Frau Reimold)
(handy)
Fax:
07031 - 760924
0341 - 97 - 32209
07071 - 610 - 399
(privat)
(Uni Leipzig)
(Uni Tübingen)
e-mail:
[email protected]
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Anschriften:
Schubertstr. 22, 71034 Böblingen
Institut für Informatik, Uni Leipzig,
Augustusplatz 10 - 11, 04109 Leipzig
Fakultät für Informatik, Uni Tübingen,
Auf dem Sand 13, 72076 Tübingen
es 0106 ww6
wgs 07-99
Mainframe
Der zentrale Server in großen Wirtschaftsunternehmen und
staatlichen Organisationen
In den allermeisten Fällen läuft auf einem Mainframe das
z/OS Betriebssystem (andere Bezeichnungen OS/390,
MVS).
Terminologie
IBM bezeichnet seine Hardware als zSeries oder S/390 und
das am meisten eingesetzte Betriebssystem als z/OS oder
OS/390. Die früheren Rechner wurden als S/360 und S/370
bezeichnet, die Betriebssysteme als OS/360 und MVS.
Die Systeme zSeries und z/OS weisen gegenüber S/390 und
OS/390 eine zusätzliche 64 Bit-Unterstützung und andere
Erweiterungen (z.B. Kryptografie ) auf.
Derzeitige zSeries-Implementierungen bestehen in
aufsteigender Reihenfolge aus den Modellen 800, 890, 900,
990 sowie z9 109. Seit 2006 wird auch der Begriff System z
benutzt. Sehr viele ältere Modelle sind noch im Einsatz (G3,
G4, G5, G6).
IBM garantiert, dass alle seit 1965 entwickelte S/360
Software unmodifiziert und ohne Recompilation auf den
heutigen zSeries Rechnern läuft.
Die Fujitsu Siemens S-Serie Systeme sind S/390
kompatibel. Auf ihnen läuft OS/390 sowie das hauseigene
BS2000 Betriebssystem. Keine 64 Bit Erweiterung.
In der Umgangssprache wird häufig der Begriff Mainframe
gebraucht.
Die Firma Fundamental Software vertreibt den FLEX-ES
Emulator. Hiermit ist es möglich, z/OS auf einem IntelRechner laufen zu lassen, allerdings mit stark verringerter
Leistung. Ähnliches leistet der Public Domain Hercules
Emulator, der aber von IBM (im Gegensatz zu FLEX-ES)
nicht unterstützt wird. Die Fujitsu Siemens SX Serie
Systeme emulieren auf SPARC Rechnern die BS2000
Architektur.
es 0183 ww6
wgs 06-02
Gliederung der Vorlesung
1. Wirtschaftliche und technologische Bedeutung S/390
Architecture, Hardware,
2. z/OS Operating System, Unix System Services, S/390 Linux
3. Ein/Ausgabe Subsystem, Mehrrechnereinrichtungen,
Clustering, PR/SM und Sysplex
4. Virtuelle Maschinen
5. Sysplex, Coupling Facility und Work Load Manager
6. Transaktionsverarbeitung unter CICS
7. WebSphere Web Application Server
8. Persistent Reuseable Java Virtual Machine
9. e-Business, z/OS Internet Integration
Die Vorlesung kann innerhalb der praktischen Informatik
mit 2 Semesterwochenstunden anerkannt und geprüft
werden. Prüfungstermine nach Vereinbarung.
Scriptum der Vorlesung unter
http://www.informatik.uni-leipzig.de/cs/
Es besteht die Möglichkeit für Praktika und Diplomarbeiten
auf dem Gebiet z/OS, sowohl am Institut für Informatik als
auch in der Industrie, z.B. IBM Entwicklung und Forschung
in Böblingen. Kontaktaufnahme mit Dr. Herrmann, oder Prof.
Spruth.
Wir suchen gelegentlich Hilfsassistenten für die Betreuung
der Übungen und/oder die Administration unseres Servers.
Einführung in z/OS und OS/390
Übungen
Es werden die folgenden OS/390 Aufgaben bearbeitet:
1. Internet Zugriff auf das OS/390 System unter Einsatz eines 3270
Emulators und Telnet (TN3270). Erstellen einer TSO Anwendung
in C/C++
2. Erstellen einer CICS Anwendung in C/C++
3. Anlegen einer DB2 Datenbank
4. CICS Zugriff auf OS/390 DB2
5. WebSphere Java Servlet Programmierung unter OS/390 Unix
System Services. Erstellen einer Java Server Page
6. Internet Anbindung unter CICS mit Java Präsentationslogik mit
MQSeries oder dem CICS Transaction Gateway
7. WebSphere Java Servlet Zugriff auf OS/390 DB2,
Klient
Server
Windows
OS/390
3270 Client
LAN oder Internet
Telnet, TN3270
Jedi
Betreuung durch Herrn Dr. Herrmann, Herrn Michaelsen und Herrn
Müller.
es 0105 ww6
wgs 09-99
Es 2009 ww6
wgd 06-01
Rechner – Konfiguration
jedi.informatik.uni-leipzig.de
Padme
z/OS
V 1.5
LPAR #1
1 Gbyte
lucas
kenob
OS/390
V 2.7
LPAR #2
1 Gbyte
zLinux
experimental
LPAR #3
2GByte
PR/SM
S/390 Hardware
IBM S/390 Multiprise 3000 Enterprise Server,
Model H70
•
•
•
•
•
•
Dual CPU
4 GByte Hauptspeicher
500 GByte Plattenspeicher
Cryptographic coprocessor mit triple DES Support
Hardware-assisted data compression
ESCON 17MB/sec channel
padme.informatik.uni-leipzig.de
lucas.informatik.uni-leipzig.de
kenob.informatik.uni-leipzig.de
Literatur
U.Kebschull, P. Herrmann, W.G. Spruth: „Einführung in z/OS
und OS/390“. 2. auflage, Oldenbourg 2004,
ISBN 3-486-27393-0.
M. Teuffel, R. Vaupel: „Das Betriebssystem z/OS und die
zSeries“. Oldenbourg 2004., ISBN 3-486-27528-3
W. Greis: „Die IBM-Mainframe-Architektur“. Open Source
Press, 2005, ISBN 3-937514-05-8.
W. Zack: „Windows 2000 and Mainframe Integration“.
Macmillan Technical Publishing, 1999.
M. Teuffel: „TSO Time Sharing Option im Betriebssystem
OS/390“. Oldenbourg, 6. Auflage,
J. Horswill: „Designing & Programming CICS Applications“.
O´Reilly, 2000. ISBN 1-56592-676-5
R. Ben-Natan: „IBM WebSphere Starter Kit“. McGrawHill,
2000.
S:G:Sloan, A.K. Hernandez: „An Introduction to DB2 for
OS/390“. Prentice Hall 2001
Unterlagen zur Vorlesung sind zu finden unter
http://jedi.informatik.uni-leipzig.de
Eine (zu) umfangreiche Literatursammlung ist zu finden unter
http://www.redbooks.ibm.com
Der Tod der Mainframe Rechner
A fairly well accepted notion in computing is that the
mainframe is going the way of the dinosaur.
Forbes, March 20, 1989
The mainframe computer is rapidly being turned into a
technological Dinosaur...
New York Times, April 4, 1989
On March 15, 1996, an InfoWorld Reader will unplug the last
mainframe.
InfoWorld 1991
...the mainframe seems to be hurtling toward extinction.
New York Times, Feb. 9, 1993
Its the end of the end for the mainframes
George Colony, Forrester Research,
Business Week, Jan. 10, 1994
es 0183 ww6
wgs 06-02
Und was ist passiert ?
A decade after pundits declared the mainframe
dead, more than 70% of the world's digital
information resides on these machines. And
last year (2003), IBM's sales of big iron actually
increased 6%, to $4.2 billion
http://www.businessweek.com/magazine/content/
04_13/b3876068.htm
Computerwoche 9/2006, 3. März 2006, S. 26
Verbreitung von OS/390
• 95% der weltweit größten 2000 Unternehmen setzen z/OS und
OS/390 Rechner als ihren zentralen Server ein. Insgesamt 20 000
Unternehmen verfügen über einen zSeries oder S/390 Rechner.
• Zwischen 65 und 70 % aller geschäftsrelevanten Daten werden im
EBCDIC Format auf S/390 Rechnern gespeichert.
• 60% aller geschäftsrelevanten Daten, auf die mittels des World
Wide Web zugegriffen werden kann, sind in Mainframe
Datenbanken gespeichert, hauptsächlich DB2, IMS und VSAM
IBM Redbooks Series: "Java Application Development for CICS: Base Services and CORBA Client
Support". IBM Form Nr. SG24-5275-00, April 1999
Ray Jones, IBM vice president Server Solutions, at Northern Illinois University, Workshop, July 11,
2000
es 0137 ww6
wgs 03-00
Bei der logischen
Partitionierung geben
Experten ihr (zSeries)
einen zehnjährigen
Entwicklungsvorsprung
Computer Zeitung
19.5.2003, S. 1
Es 3053 w2000
wgs 10-03
zSeries, S/390, z/OS, OS/390
Technologische Führungsposition
Sehr viele technologische Eigenschaften werden zuerst auf
der z/OS Plattform eingeführt, ehe sie (teilweise viel später)
auf anderen Plattformen wie Unix und Windows verfügbar
sind. Beispiele sind :
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Architektur (z.B. Key Store, kryptographische Befehle)
Hardware-Technologie (z.B. MCM, shared L2 Cache)
Ein-/Ausgabe (z.B. 128 000 Plattenspeicher)
Clustering, Sysplex, Mehrfach-Rechner Systeme
Partitionierung und PR/SM LPAR Mode
Skalierung mit Hilfe der Coupling Facility
Goal-orientierter Workload-Manager
CICS-Transaktions-Manager
MQSeries
WebSphere
Persistent Reuseable Java Virtual Machine
Verfügbarkeit (Availability)
Verfügbarkeit wird in „classes of 9s“ gemessen:
Class of 9s
Continuous
Availability
Fault
Tolerant
High
Availability
Outage
99,999 % 5 min/year
Example
z/OS
Parallel Sysplex
S/390
Parallel Sysplex
99,99%
53 min/year
ES/9000 XRF
99,9%
8,8 hrs/year
Fault Tolerant Sys.
General
Purpose
ES/9000
High Avail. Cluster
99%
88 hours/year
SMP
Campus
LAN
90%
876 hours/year
Eine Outage (unavailability) ist die Zeit, in der ein System für den
Endbenutzer nicht verfgbar ist. Outages können geplant oder
unerwartet sein. Geplante Outages haben Gründe wie Datenbank
Reorganisation, Release Wechsel und Netzwerk Umkonfiguration.
Moderne Systeme vermeiden geplante Outages.
es 0130 ww6
wgs 03-00
Toll Collect
Für das LKW Maut System der Bundesrepublick (Toll Collect) ist
mit der Betreibergesellschaft eine Konventionalstrafe von 30 Mill.
Euro für jede 60 Minuten Ausfallzeit vereinbart worden.
Es 3015 ww97
wgs 06-01
Outage
An outage (unavailability) is the time, a system
is not available to an end user. Outages may be
planned or unexpected. Planned outages
include causes like data base reorganisation,
release changes, and network reconfiguration.
Unplanned outages are caused by some kind
of a hardware, software or data problem.
Database Backups (und Reorganisation) können den
größten Beitrag zur Unavailability von Client/Server
Systemen leisten.
International Technology Group, January 2000
Es 3013 ww97
wgs 06-01
Declining cost per user due to mainframe scalability
versus Unix server scalability.
Ted Lewis: „Mainframes are dead, long live Mainframes.“ IEEE Computer, Aug.
1999, p. 104.
es 0139 ww6
wgs 03-00
Average annual transaction processing costs
per user
International Technology Group, 2/99
“…the original impetus for distributed computing has been blunted
by the realities of expense, maturity, scalability and complexity in
the distributed environment.”
- Gartner Group, 2000
Es 3012 ww97
wgs 06-01
Die Kosten für Mitarbeiter, die den laufenden Betrieb der IT
Infrastruktur aufrecht erhalten, sind sehr viel höher als die
Kosten für die Hardware und Software.
Es lohnt sich, mehr Geld für Hardware und Software
auszugeben, wenn dadurch die Personalkosten gesenkt
werden können.
Versicherungen suchen System-Spezialisten
Computerwoche 6/2003
www.computerwoche.de/Nachrichten
17.06.2005
CA eröffnet Mainframe-Zentrum in
Prag
MÜNCHEN (COMPUTERWOCHE) - Computer Associates (CA) will
im kommenden August in der tschechischen Hauptstadt Prag ein
neues Mainframe Center of Excellence eröffnen. Dieses soll über
200 Mitarbeiter anheuern und trainieren, darunter Manager,
Großrechner-Experten und Studenten. CA ist seit 1998 direkt in der
früheren Tschechoslowakei vertreten und beschäftigt gegenwärtig
in seinen Niederlassungen in Prag und Bratislava rund 20
Menschen.
Für das neue Mainframe-Center erhielt der Konzern aus Islandia,
New York, Schützenhilfe von CzechInvest, der Investment- und
Business-Development-Agentur des tschechischen Industrie- und
Handelsministeriums. Es soll sich auf Software-Entwicklung,
Maintenance, Validation und Qualitätssicherung für den
Großrechner fokussieren. "Dieses Center of Excellence wird
Großrechnerkunden weltweit mit eine Fülle von Innovationen
versorgen und die Position der Tschechischen Republik als Hub für
IT-Aktivitäten stärken", erklärte Guy Harrison, Senior Vice President
Development Operations bei CA.
Die Entscheidung für Prag fiel nach Angaben des Unternehmens
aufgrund der dortigen hochqualifizierten und gut ausgebildeten
Workforce, einer gut ausgebauten Mainframe-Ausbildung an
tschechischen Universitäten und der strategischen Lage Prags "im
geographischen Herzen der Europäischen Union". (tc)
es 0270 ww6
wgs 06-05
G. Amdahl
G.A. Blaauw
B.O. Evans
F.P. Brooks
/360 Architektur
1964
8 Bit Byte
Mehrzweckregister
Byte Adressierung
Überwacher
Kanalprogramm
ar0115 ww6
wgs 09-96
es 260 ww6
wgs 10-03
Charakteristika aus Benutzersicht
• Kompatibilität
1964 - heute
• Skalierbarkeit
> 10 000 echte parallele Benutzer
• Robustheit
null System Restarts in 5 Jahren
• Zuverlässigkeit
• Sicherheit
Angriffe von außen
Bedienerfehler
RACF
cd /; rm -r -v
EBCIDIC - ASCII
Benutzer Subsysteme JES2/3, TSO, OPEN MVS
Anwendungen in COBOL, PL/1 Assembler, REXX
CKD Dateiformat
VSAM, IMS, DB/2 Dateisysteme, Datenbanken
3270 Bildschirmprotokoll
SNA / LU 6.2
es 0124z ww6
wgs 06-99
1964
S/360
1968
1970
1971
S/370
OS/VS1
1974
MVS/370
1981
MVS/XA
1983
1985
1987
1988
1990
3084
3090
1993
1993
1994
MVS/ESA
S/390
ES/9000
ES/9000
1994
1995
1996
9672
1998
1999
9672
9672
2000
zSeries,
z/OS
OS/390
Uniprocessors, single-user batch (PCP), and 24-bit
addressing (16 MB). Real memory only (typically
less than 128 KB)
First two-way SMP. Concurrent batch (up to 15
jobs). Printer spooling.
Interactive time sharing (TSO).
Virtual storage (up to 16 MB). Workload
management of mixed workloads. Transaction
managers and database management.
Multiple 16 MB address spaces. Tools for
measurement (RMF), security (RACF). Clustered
systems.
31-bit addressing (2 GB) real and virtual. Multiple 31bit address spaces. ynamic Channel Architecture
(up to 8 paths per device). Dynamic path
reconnection. Alternate Path Retry.
.First four-way SMP. First relational database (DB2).
Expanded storage (up to 16,000 TB addressability)
First six-way SMP. PR/SM
B1 security rating.
Fiber optic channels (ESCON). I/O configuration
management (ESCON Manager). Base sysplex.
APPC for interprogram communication.
First eight-way SMP.
MVS OpenEdition (Version 4.3).
First ten-way SMP. Parallel query systems (Parallel
DB2). RAID disk (RAMAC). Parallel Sysplex. MVS
workload manager. MVS OpenEdition (Version 5.1).
Technology change bipolar to CMOS.
MVS OpenEdition (Version 5.2).
OS/390 Release 2 branded XPG4 UNIX compliant by
X/OPEN.
Generation 5 - First S/390 system > 1,000 MIPS
Generation 6 - 200 MIPS per processor, 12 Way
system, 1600 MIPS System
64 Bit Erweiterung
S/390 History
Architektur aufwärts Kompatibilität: In 1965 geschriebene
Maschinenprogramme laufen unveränder auf den heutigen Systemen.
es 0141 ww6
wgs 07-02
Register
Number
Control
Register
Access
Register
General
Register
Floating Point
Register
64 bits
32 bits
64 bits
64 bits
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Z-Series Control-, Access, Mehrzweck- und Gleitkomma Register
es 0158 ww97
wgs 04-02
1
ASCII- und EBCDIC Zeichentabellen
Beispiele:
ASCII R = Hex 52 ;
EBCDIC R = Hex D9 ;
Weltweit sind etwa 60% aller wirtschaftlich relevanten Daten sind
im 8 Bit EBCDIC Standard (Extended Binary Coded Decimal
Interchange Code) abgespeichert. Etwa 40% aller wirtschaftlich
relevanten Daten sind im 7 Bit ASCII Standard (American Standard
Code for Information Interchange) bzw. seiner 8 bit Erweiterung
abgespeichert.
es 0182 ww6
wgs 06-02
GLEITKOMMA - STANDARDS
IEEE 754
Fraktion
Exponent
Short
23 Bit
8 Bit
Long
52
11
"Extended" (Unecht)
64
15
S/390
Fraktion
Exponent
Short
24 Bit
7 Bit
Long
56
7
Extended (Echt)
112
7
Zahlenbereich von etwa 10-79 ..... 10+75
Die meisten Mikroprozessor - Architekturen verwenden den
IEEE 754 Standard.
z/OS und S/390 Rechner verwenden hauptsächlich den S/390
Standard, daneben aber auch den IEEE 754 Standard.
VAX und Alpha Rechner der Firma DEC verwenden neben dem IEEE
754 Format außerdem auch noch einen eigenen Standard, darunter
ein echtes (128 Bit) Extended Format.
Weitere, inkompatible Standards bei Cray, Convex.
ar0301 ww6
wgs 03-96
Dezimalarithmetik
Darstellkung als „gepackte dezimale Zeichenfolge“, 0 .. 31 Ziffern
2 Ziffern pro Byte (eine Ziffer pro Nibble)
Hauptspeicheradresse der Zeichenfolge zeigt auf das werthöchste
Byte. Bytes mit ansteigender Adresse beinhalten Ziffern mit
abnehmenden Stellenwert
Das letzte Nibble enthält das Vorzeichen
Beispiel: Gepackte dezimale Zeichenfolge auf
Hauptspeicheradresse 02500
Wert
+ 00123
7
43
- 04321
0
7
43
0
02500
0
0
0
4
02501
1
2
3
2
02502
3
C
1
D
02503
Vorzeichen
Vorzeichen
Identische Darstellung bei S/390, AS/400, VAX und BS/2000
es 0145 ww6
wgs 06-99
Adresse
004710
11
12
13
Hauptspeicherinhalt
1
3
5
7
2
4
6
8
1 2 3 4 5 6 7 8
Big Endian
004710
11
12
13
1
3
5
7
2
4
6
8
7 8 5 6 3 4 1 2
Little Endian
Wenn Halbworte oder Worte im Hauptspeicher gespeichert
sind,
dann
befindet
sich
an
der
adressierten
Hauptspeicherstelle:
-
Das wertniedrigste Byte bei Little Endian Rechnern
-
Das werthöchste Byte bei Big Endian Rechnern
Die Bytes eines Halbwortes oder Wortes werden bei Little
Endian
Rechnern
in
umgekehrter
Reihenfolge
abgespeichert wie bei Big Endian Rechnern.
ar0306 ww6
wgs 09-96
Byte Ordering
Hauptspeicheradressen sind Byteadressen - es wird ein
bestimmtes Byte adressiert.
Bei Zugriff auf ein Halbwort, Wort oder Doppelwort im
Hauptspeicher bezieht sich Adresse entweder auf das
werthöchste oder das wertniedrigste Byte.
Little Endian
Das wertniedrigste Byte wird adressiert. Beispiele:
DEC Alpha
DEC VAX
Intel Pentium, Pentium Pro
Intel 80860
Big Endian
Das werthöchste Byte wird adressiert. Beispiele:
HP Precision
IBM ESA/390
IBM/Motorola PowerPC (mit little Endian Option)
MIPS 10000 (mit little Endian Option)
Motorola 68040
Motorola 88110 (mit little Endian Option)
Sun Sparc
Beim Internet (TCP/IP) wird der Big Endian Standard
eingesetzt (Network Byte Order)
ar0307 ww6
wgs 09-96
Mehrzweck
Register
calling
Program
0
1
Parameter
List Pointer
called
Program
call
2
return
13
Save Area
Pointer
14
Return
Addresse
15
Calling
Adresse
Save
Area
S/390 Unterprogramm Aufruf
es 0418 ww6
wgs 09-99
Hardware Protection Key
Programm Status Word
PSW Key: Bits 8-11 form the access key for storage
references by the CPU. If the reference is subject to keycontrolled protection, the PSW key s matched with a
storage key when information is tored or when
information is fetched from a location that is protected
against fetching.
Principles of Operation
7
1
3
4
4
3
Hauptspeicher aufgeteilt in
Blöcke (Rahmen)
zu je 4096 Bytes
Jedem Block wird vom Kernel
eine Speicherschutznummer
zwischen 0 ... 15 zugeordnet
3
3
1
7
7
1
0
0
0
00 ... 00
S/390 Speicherschutz
es 0146 ww6
wgs 06-99
Speicherschutz
Speicherschutzschlüssel
4 Bit
Programmstatuswort
20 Bit
12 Bit
4 Bit
Adresse
RÄ
Speicherschutzschnellspeicher mit
Hauptspeicherschlüsseln.
Je 1 Schlüssel (4 Bit)
pro 4096 Byte Block
(plus Steuerbits, z.B.
Referenzbit R und
Änderungsbit Ä)
ja
Vergleich
Speicherzugriff ok
nein
Programmunterbrechung
es 0147 ww6
wgs 06-99
Hauptspeicher aufgeteilt in
4 KByte Blöcke (Seitenrahmen)
mit unterschiedlichen
Speicherschutzschlüsseln
Puffer Überlauf
in benachbarten
4 KByte Block
C
7
7
3
3
3
4
4
4
A
A
0
0
0
0
Speicherschutzschüssel
Verhinderung des Puffer Überlaufs
(Buffer Overflow)
es 0263 ww6
wgs 07-04
Verbesserung des SSL
Leistungsabfalls durch KryptoEinrichtungen
Implementierungsalternativen:
• Krypto-Koprozessoren
• Integration einer Kryptoverarbeitungseinheit in den
Mikroprozessor
es 1312 ww6
wgs 11-00
Intel 80386
Micro
Prozessor
Intel 80387
Gleitkomma
Koprozessor
Ohne 80387 verursacht die Ausführung eines GleitkommaMaschinenbefehls eine Programmunterbrechung. Die
Unterbrechungsroutine führt die Gleitkommaoperation aus.
Intel 80486 Micro-Prozessor
traditionelle
CPU Funktion
Gleitkomma
Koprozessor
Beim Intel 808486 und Pentium/AMD ist die Gleitkommafunktion in
das Micro-Prozessor Chip integriert
IBM z990 Micro-Prozessor
traditionelle
CPU Funktion
Krypto
Koprozessor
Bei den IBM z9, z990 und 890 Micro-Prozessoren ist die KryptoKoprozessor Funktion in das Micro-Prozessor Chip integriert.
Ca. 150 zusätzliche Maschinenbefehle.
z900 Cryptographic Hardware
Cryptographic Coprocessor(s) Facility (CCF)
Direct CPU attachment
PCI Cryptographic Coprocessors (PCICC)
PCI card
PCI Cryptographic Accelerator (PCICA)
PCI card
Characteristics
Enables End-to-End Security
Tamper-proof CCF and PCICC
Traditional Triple-DES Encryption/Decryption
Digital Signature function
Secure Sockets Layer (SSL)
User-Defined Extensions (on PCICC)
z/OS ICSF
Manages cryptographic hardware facilities
Routes requests for crypto services
Performance
Up to 19 times over software for RSA Digital Signatures
Generate up to 7,000 SSL handshakes/sec on z900 Model 216
Es 0257 ww6
wgs 07-03
CPU
Hauptspeicher
E/A
Adapter
Grundsätzliche zSeries Architektur
Asymmetrischer Multiprozessor. Der intelligente E/A Adapter
(Channel Subsystem plus Control Unit) führt sein eigenes Programm
aus. Die Befehle werden als CCW’s (Channel Command Words)
bezeichnet.
CPU
CPU
Channel
Subsystem
plus Control
Unit
SAP
Hauptspeicher
E/A
Adapter
Typische zSeries Konfiguration
es 0161 ww6
wgs 07-01
32 Systeme (SMPs)
56 CPUs/SMP
CPU
Hauptspeicher
Comm.
Subsystem
Channel
Subsystem
> 256 Kanäle
512 Gbyte
(Channel Path) / System
FICON
Switch
Bänder,
Drucker
256 000 Plattenspeicher (Devices)
10 - 1000 TeraByte Plattenspeicherplatz
z Series (S/390) Großsystemkonfiguration
cs 0129
wgs 08 99
Komponenten
einer z/OS Systemkonfiguration
Platten- und Magnetbandspeicher werden über
externe Control Units angeschlossen.
Je eine Konsole für die Administration der Hardware
und des Betriebssystems (evtl. mehrere)
Prozessoren für Spezialaufgaben
• System Assist Prozessor (SAP)
exklusiv für I/O
• Internal Coupling Facility (ICF)
exclusiv für Parallel Sysplex
• Integrated Facility for Linux (IFL)
exklusiv für zLinux
• zSeries Application Assist Processor (zAAP)
(exklusiv für Java Workloads)
OS/390 Hardware Konsole
Kombiniert Funktionen:
Boot Manager = IPL
BIOS setup
Utilities
Archtekturierte Funktion
es 0166 ww6
wgs 09-01
Unterschiedliche Begriffe
z/OS, OS/390
Windows/Unix
Problem State
Supervisor State
Region
Data Set
DASD
User Mode
Kernel Mode
Virtueller Adressenraum
File
Plattenspeicher
DASD = Direct Access Storage Device
Fujitsu Siemens BS2000 Betriebssystem
Verfügbar auf zwei Hardware Platformen
S-Serie:
SX-Serie:
S/390-Architektur kompatibel
SPARC64-Architektur
IBM OS/390 (31 Bit Version) läuft auch auf S-Serie
Rechnern, aber BS2000 läuft nicht auf IBM Rechnern
(zusätzliche Maschinenbefehle). Keine zSeries
Kompatibilität.
Neue Modelle Mai 2005, weltweiter Vertrieb.
64-Bit-Adressierung über S/390 Data-Spaces. z.B. 64-BitHauptspeicherpuffer für SESAM/SQL Datenbanksystem, die
von 64-Bit-Pointern im C-Compiler unterstützt werden.
SX-Serie verwendet Standard SPARC HW mit Solaris
• S/390 Anwender-SW läuft im kompatiblen Modus,
(Anwendungen laufen unverändert)
• BS2000 Betriebssystem portiert auf SPARC
• Emulation von /390 Anwender-Befehls-Schicht auf
SPARC, effiziente JIT-Translator-Techniken
• X2000 (Solaris basiert) Unterstützung/Abbildung des /390
HW/SW-Interface
Reine Software emulation der S/390 und zSeries
Architektur mit FLEX-ES Emulator (unterstützt von IBM)
und Hercules Emulator (nicht unterstützt von IBM)
es 0272 ww6
wgs 06-05

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